מהו מספר המסה של גרעין אטום? מספר המסה שווה מבחינה מספרית לסכום הנייטרונים והפרוטונים של הגרעין. זה מסומן באות A. המושג "מספר מסה" הופיע בשל העובדה שמסת הגרעין נובעת ממספר החלקיקים הגרעיניים. מה הקשר בין מסת הגרעין ומספר החלקיקים? בואו לגלות.
מבנה האטום
כל אטום מורכב מגרעין ואלקטרונים. מלבד אטום המימן, שכן יש לו רק אלקטרון אחד. הגרעין מטען חיובי. מטען שלילי נישא על ידי אלקטרונים. המטען של כל אלקטרון נלקח כ-1. האטום בכללותו הוא נייטרלי מבחינה חשמלית, כלומר אין לו מטען. המשמעות היא שמספר החלקיקים הנושאים מטען שלילי, כלומר אלקטרונים, שווה למטען החיובי של הגרעין. לדוגמה, באטום חמצן, המטען הגרעיני הוא +8 ואלקטרונים הם 8, באטום סידן, המטען הגרעיני הוא +20, אלקטרונים הם 20.
מבנה הגרעין
הגרעין מורכב משני סוגים של חלקיקים - פרוטונים וניוטרונים. לפרוטונים יש מטען חיובי, לנייטרונים אין מטען. לפיכך, פרוטונים נותנים מטען לגרעין. המטען של כל פרוטון נלקח כ-1+. כלומר, כמה פרוטוניםהכלול בגרעין, כזה יהיה המטען של הגרעין כולו. לדוגמה, ישנם 6 פרוטונים בגרעין הפחמן, המטען הגרעיני הוא +6.
במערכת היסודות המחזורית של מנדלייב, כל היסודות מסודרים לפי סדר הגדלת המטען הגרעיני. למימן יש מטען גרעיני של +1, הוא ממוקם ראשון; להליום יש +2, הוא שני בטבלה; לליתיום יש +3, זה השלישי וכן הלאה. כלומר, המטען של הגרעין מתאים למספר הסידורי (אטומי) של היסוד בטבלה.
באופן כללי, כל אטום הוא ניטרלי מבחינה חשמלית. המשמעות היא שמספר האלקטרונים שווה למטען של הגרעין, כלומר למספר הפרוטונים. ומכיוון שמספר הפרוטונים קובע את המספר האטומי של יסוד, בידיעת המספר האטומי הזה, אנו יודעים אפוא את מספר האלקטרונים, מספר הפרוטונים והמטען הגרעיני.
מסה של אטום
מסה של אטום (M) נקבעת לפי מסת החלקים המרכיבים אותו, כלומר האלקטרונים והגרעין. האלקטרונים קלים מאוד בהשוואה לגרעין וכמעט לא תורמים דבר למסה של האטום כולו. כלומר, מסתו של אטום נקבעת על פי מסת הגרעין. מהו מספר מסה? מסת הגרעין נקבעת לפי מספר החלקיקים המרכיבים את הרכבו - פרוטונים וניוטרונים. לפיכך, מספר המסה הוא מסת הגרעין, המתבטאת לא ביחידות מסה (גרמים), אלא במספר החלקיקים. כמובן, המסה המוחלטת של גרעינים (m), מבוטאת בגרמים, ידועה. אבל אלו מספרים קטנים מאוד המתבטאים בכוחות שליליים. לדוגמה, המסה של אטום פחמן היא m(C)=1.99 ∙ 10-23 g. שימוש במספרים כאלה אינו נוח. ואם אין צורך בערכי מסה מוחלטים, אלא רק צריך להשוותמסות של יסודות או חלקיקים, לאחר מכן השתמש במסה היחסית של האטומים (Ar), המבוטאות באמו. המסה היחסית של אטום מצוינת בטבלה המחזורית, לדוגמה, בחנקן יש 14.007 המסה היחסית של אטום, מעוגלת למספר שלם, היא מספר המסה של גרעין היסוד (A). מספרי מסה הם כאלה שהם נוחים לשימוש - הם תמיד מספרים שלמים: 1, 2, 3 וכן הלאה. לדוגמה, לחנקן יש 14, לפחמן יש 12. הם כתובים באינדקס השמאלי העליון, לדוגמה, 14N או 12C.
מתי אתה צריך לדעת את מספר המסה?
כדי לדעת את מספר המסה (A) ואת המספר האטומי של יסוד במערכת המחזורית (Z), אתה יכול לקבוע את מספר הנייטרונים. לשם כך, הורידו פרוטונים ממספר המסה.
כדי לדעת את מספר המסה, אתה יכול לחשב את המסה של הגרעין או האטום כולו. מאחר שמסת הגרעין נקבעת על פי מסת החלקיקים המרכיבים את הרכבו, היא שווה למכפלת מספר החלקיקים הללו ומסת החלקיקים הללו, כלומר המכפלה של מסת הנייטרון. ומספר המסה. המסה של נויטרון שווה למסה של פרוטון, באופן כללי הם מסומנים כמסה של נוקלאון (חלקיק גרעיני).
M=A∙mN
לדוגמה, בוא נחשב את המסה של אטום אלומיניום. כפי שניתן לראות ממערכת היסודות המחזורית של מנדלייב, המסה האטומית היחסית של אלומיניום היא 26.992. עיגול, אנו מקבלים את מספר המסה של גרעין האלומיניום 27. כלומר, הגרעין שלו מורכב מ-27 חלקיקים. המסה של חלקיק אחד היא ערך קבוע השווה ל-1.67 ∙ 10-24 g. לאחר מכן, המסה של ליבת האלומיניום היא: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
מהו מספר המסה של גרעינים של יסודות שאתה צריך לדעת בעת קומפילציה של תגובות דעיכה רדיואקטיביות או תגובות גרעיניות. לדוגמה, ביקוע של גרעין אורניום 235U, לכידת נויטרון אחד 1n, מייצר גרעיני בריום 141 Ba וקריפטון 92Kr, וכן שלושה נויטרונים חופשיים 1n. כאשר מרכיבים תגובות כאלה, נעשה שימוש בחוק: סכום מספרי המסה בצד ימין ושמאל של המשוואה אינו משתנה. 235+1=92+141+3.
